使用Phyphox粗略驗證查理定律

這個實驗的目的，本來是兩個，用Arduino Nano 33 Ble Sensor開發(fā)板自帶的壓強傳感器和溫濕度傳感器驗證國際氣壓方程和計算北京地區(qū)的平均海拔，但都失敗了。得到了成果有三：一是發(fā)現(xiàn)原來冰箱保鮮層是與外界通氣的，二是粗略驗證了查理定律即壓強p和T的關(guān)系，三是研究清楚了Phyphox Ble傳輸數(shù)據(jù)時的offset的規(guī)則。

一、冰箱的保鮮層是與外界通氣的

1、直接把Nano 33 Ble Sensor放在保鮮層里，一段時間后，溫度可見持續(xù)下降，但壓強基本不變。

2、將Nano 33 Ble Sensor放在密封罐里，放在冷凍層里，較短時間里，溫度急劇下降，但當(dāng)壓強低于101.87kPa之后，不再減小，說明密封罐漏氣。但冷凍層按常理推理，不應(yīng)該是與外界透氣的，但實驗并不能證明這一點。

圖1 實驗使用的密封罐

二、查理定律粗略驗證

我們知道，從克拉珀瓏方程能夠得到，溫度變化不太大的情況下，壓強主要取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)，若取地球表面的所有氣體作為研究對象(這太粗略了)，我們就能粗略驗證等容變化的查理定律了。

我從1樓乘電梯直至20樓，本來的想法是觀察到高度有明顯變化，但寒風(fēng)呼嘯，越到頂層樓溫度越高，反而觀察到了粗略的查理定律。

圖2 晚上10點到電梯里做物理實驗

測量得到的數(shù)據(jù)表格和曲線：

圖3 數(shù)據(jù)表格與圖象

三、熱學(xué)實驗儀表

副產(chǎn)品是得到了熱學(xué)實驗儀表，其中高度來自GPS定位，似乎每10秒獲取1次數(shù)據(jù)，而且精度比較差。而它自帶的壓強計是LPS22HB – ST出自意法半導(dǎo)體，但是似乎質(zhì)量并沒有多好，好象還不如便宜的BMP180呢。

圖4 熱學(xué)實驗儀表

當(dāng)然，如果一定要反思反思，還有一個收獲，是Phyphox的Nano 33 Ble擴展編寫代碼有一些其他的經(jīng)驗總結(jié)。看看時間，值得整理。